孫國成
(天津華北地質勘查總院)
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新疆闊爾真闊臘金礦床地質特征及找礦方向
孫國成
(天津華北地質勘查總院)
摘要新疆闊爾真闊臘金礦床是20世紀90年代新疆薩吾爾山成礦帶發現的金礦床,屬與火山—次火山熱液有關的淺成低溫熱液型礦床。該礦床形成于海西晚期島弧構造環境,礦體賦存于中泥盆統薩吾爾山組,受構造控制明顯,主礦體形態主要呈近EW向展布。結合區內已有的地質資料,對礦區地質特征、礦床地質特征進行了系統分析,在此基礎上,分別從地層、構造、巖漿巖等方面討論了控礦因素,并對找礦標志及找礦方向進行了探討,對于區內找礦工作有一定的參考價值。
關鍵詞金礦床地質特征控礦因素找礦標志找礦方向
新疆闊爾真闊臘金礦床地處新疆和布克賽爾蒙古自治縣東北部,位于新疆準噶爾盆地西北緣薩吾爾晚古生代島弧區,屬準噶爾—北天山褶皺系[1-3],北東準噶爾優地槽褶皺帶內的薩吾爾復向斜。結合區內大量地質資料,對礦床地質特征及找礦方向進行分析,供區內找礦參考。
1區域地質背景
新疆闊爾真闊臘金礦床所在區域地層劃分上屬天山內蒙區的西準噶爾分區薩吾爾三級地層區,區域主要出露有泥盆系和石炭系地層。區域構造格局由薩吾爾大斷裂和喀拉陶勒蓋大斷裂構成總體走向60°~70°的弧形構造系統及派生近EW向的構造組成。區域褶皺構造以近EW向為主,由喀拉陶勒蓋向斜和闊爾真闊臘背斜組成,兩翼發育若干次級褶曲。近EW向展布的次級斷裂構造與成礦密切,是區域主要的控礦、容礦構造。區域巖漿巖較發育,侵入巖的中、深成相最發育,常以巖基、巖枝產出,次為淺成相,常以巖枝、巖株、巖脈產出,其中石英斑巖、鈉長斑巖、石英鈉長斑巖、石英斑巖、二長斑巖等與成礦關系密切。噴出巖有3次規模較大的火山活動,分別為海西早期的海相中—基性火山碎屑建造,海西中期的海相火山碎屑建造以及海西晚期的陸相安山巖-流紋巖建造。闊爾真闊臘金礦床位于區域黑山頭EW向梯度帶上的重力低、強磁異常地段,是金成礦的有利地段。區域礦產以金礦為主,代表性的有布爾克斯岱、闊爾真闊臘、黑山頭、松樹溝等金礦(點)床。
2礦區地質特征
2.1地層
(1)中泥盆統薩吾爾山組(D2s)。為礦區出露的最老地層,分布于礦區中部的闊爾真闊臘一帶,組成闊爾真臘背斜核部,與上覆的塔爾巴哈臺組不整合接觸,礦區內出露厚度200~800 m,巖性為灰黑色、灰綠色塊狀安山巖、安山玢巖、角礫安山巖,局部夾少量紫紅色安山巖。
(2)上泥盆統塔爾巴哈臺組(D3t)。出露于礦區東北角和南側,即闊爾真闊臘背斜兩翼,巖相變化較大,背斜南翼主要為灰黑色、灰綠色硅質、泥質粉砂巖夾少量紫紅色粉砂巖,背斜北翼主要為凝灰質粉砂巖、含礫沉凝灰巖、泥質粉砂巖互層。
2.2構造
(1)褶皺構造。礦區褶皺構造為闊爾真闊臘背斜,核部地層為中泥盆統薩吾爾山組,兩翼地層為上泥盆統塔爾巴哈臺組。礦區范圍包括了背斜北翼及南翼,背斜軸向近EW,兩翼地層均S傾,傾角50°~80°,局部產狀變化較大,兩翼地層對稱,北翼倒轉,小褶曲發育,沿背斜軸部,斷裂構造及中、基性侵入體較發育。
(2)斷裂構造。礦區斷裂主要有近EW向和似環狀斷裂,次為NE、近SN向斷裂。近EW向斷裂主要為闊爾真闊臘斷裂,屬闊爾真闊臘礦床的主礦帶,是主要的賦礦構造,規模較大,走向近EW,傾角50°~70°不等,其余斷裂與其近于平行產出,由多條規模不等的礦化蝕變裂隙構成,控制著礦區小規模的礦化蝕變帶。近EW向斷裂是礦區內的主干斷裂,在礦區內延伸數千米,該組斷裂具多期復合特征,為主要的控礦、容礦構造。似環狀斷裂位于礦區西部,為由深部淺成巖株上拱應力形成的斷裂組合疊加、追蹤、改造了區域應力場形成的近EW向斷裂系統所形成的1套似環狀組合控礦斷裂構造系統。似環狀控礦斷裂系統由不同方向、不同性質、不同規模、不同形態產狀、差異蝕變與礦化的一系列斷裂組合而成,該系統控制著礦區西部礦化蝕變帶。近EW向斷裂被數條NE、近SN向斷裂切割,使地層及礦體沿走向不連續,NE向斷裂為晚期構造,性質為右旋剪切斷裂,對礦區含礦地層具有不同程度的破壞作用。
2.3巖漿巖
礦區內侵入巖主要呈小巖株、巖枝成群成帶產出,分布于闊爾真闊臘背斜軸部附近,巖性主要有鉀長閃長巖、中粒閃長巖、粗粒閃長玢巖、閃長玢巖等,為中性、中淺成侵入體,另有少量的鈉長斑巖、石英鈉長斑巖。在礦區內可見巖體之間有穿插、捕虜關系,如:鉀長閃長巖內有閃長巖、閃長玢巖的捕虜體;鉀長閃長巖侵入閃長巖。礦區內侵入巖與成礦關系密切,部分礦化體直接產于鉀長閃長巖中部或邊部。
3礦床地質特征
3.1礦體特征
將闊爾真闊臘金礦床劃分為6個成礦帶,共13條礦體,其中隱伏礦體3條。成礦帶東西長約1 000 m,南北寬400 m,其中,Ⅰ#礦體為主礦體,主要受近EW向斷裂控制,形態呈脈狀,主要呈EW向展布。
(1)Ⅰ-1#礦體。地表出露2段,礦體總長 112 m,寬1.33 m,呈脈狀,走向100°,傾向190°,傾角50°,品位(1.91~4.89)×10-6,鉆探工程控制最大斜深110 m,控制最低標高1 456 m。
(2)Ⅰ-2#礦體。地表出露5段,呈斷續、尖滅再現特點,累計地表出露長500 m,深部由硐探工程控制,受近EW向控礦斷裂系統控礦,東段礦體走向S轉,分支復合明顯,分出Ⅰ-1#礦體,總體產狀S傾,傾角60°~70°,圍巖為安山巖、安山質角礫巖等,平均品位2.97×10-6,平均真厚度1.23 m,控制最低標高1 404 m。
3.2礦石特征
3.2.1礦石礦物成分
氧化礦石中礦石礦物有黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、黃鉀鐵礬、自然金;脈石礦物有長石、高嶺土等。原生礦石中礦石礦物有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、少量褐鐵礦、自然金等;脈石礦物有石英、長石等。
(1)黃鐵礦。呈壓碎角礫狀、他形粒狀、不規則狀的集合體產出,裂隙處有石英脈和硫化物及褐鐵礦充填,構成脈狀、網狀構造。壓碎裂隙處有金礦物分布,呈裂隙金產出。黃鐵礦被褐鐵礦交代,呈殘余結構,褐鐵礦沿黃鐵礦周邊交代,形成反應邊結構、環帶狀構造。黃鐵礦單個顆粒以自形、半自形晶、他形粒狀產出,以他形粒狀和不規則粒狀為主。黃鐵礦與金礦物關系密切,為金的主要載體。
(2)石英。成礦期石英多以角礫狀、渾圓不規則粒狀產出。后期石英多以脈狀沿黃鐵礦壓碎裂隙充填,呈脈狀及網脈狀構造。在石英的壓碎裂隙處,有絹云母、方解石脈充填。石英與金礦物關系密切,見有包裹金和粒間金分布。石英粒度較粗大,大者達0.5 mm以上, 一般0.038~0.074 mm。
3.2.2礦石化學成分
礦石化學成分主要為SiO2、SO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、K2O、FeO等(表1),礦石主要有益組分為Au,其他共(半)生有益組分為Cu、Ag。礦石有用(共、伴生)組分(Ag、Cu )于不同礦體或礦體的不同部位含量有偏高現象,可進行綜合回收。礦石中As、Pb、Zn、Mo含量較低,不影響礦石工業品級。另外,礦石中S含量較高,亦可進行綜合回收。

表1 礦石樣品含量分析
3.2.3礦石結構構造
礦石結構主要為晶粒結構、壓碎結構、交代殘余結構,局部可見反應邊結構、包含結構。礦石構造主要為塊狀構造、脈狀構造、網脈狀構造,次為交錯狀構造、浸染狀構造等。
3.2.4礦石自然類型
(1)氧化粉末狀礦石。礦石由破碎化的蝕變巖、煙灰色石英碎屑、膠狀硅鐵質脈碎屑、黏土、石膏、黃鉀鐵礬組成,呈白色、黃褐色。石英脈體、石英碎屑、硅鐵脈體為金的主要載體。
(2)氧化致密塊狀礦石。礦石為致密塊狀,呈淺褐黃色,硅化強,原巖為安山巖,內部少量黃鐵礦、黏土礦物及少量硅鐵細脈。
(3)氧化角礫狀礦石。礦石角礫部分為蝕變巖,膠結物由褐色硅鐵組成,常見脈狀石膏、煙灰色石英脈,石英脈中見晶洞,見有明金。
(4)原生塊狀礦石。主要為黃鐵礦、膠黃鐵礦,次為磁黃鐵礦、黃銅礦等組成的塊狀硫化物集合體,內部有少量石英細脈、方解石細脈和蝕變安山巖角礫等。
(5)原生脈狀礦石。硫化物、石英等呈脈狀充填于安山巖中,脈狀礦石密度與品位成正相關,硫化物含量1%~5%,石英含量1%,其余為蝕變安山巖。
3.3圍巖蝕變
(1)黃鐵礦化。①顯晶粗粒黃鐵礦化,為成礦前期產物,斷裂帶內及其兩側大量產出,粒徑0.1~1 mm,部分明顯可見生長紋,無品位;②致密塊狀黃鐵礦化,為成礦期蝕變,構成含金黃鐵礦脈,黃鐵礦結晶較好,大多構成致密黃鐵礦集合體,金品位不高;③微晶細粒黃鐵礦化,為主成礦期蝕變,結晶顆粒細小,粒徑小于0.1 mm,呈煙灰—黑色形成浸染狀和微—細脈狀分布于蝕變帶內,金品位較高。
(2)硅化。①交代型硅化,在氧化帶、原生帶均發育,為近礦蝕變,部分硅化體即為礦體,硅質均勻交代圍巖,呈隱晶質致密塊狀,分布范圍稍大于礦體;②膠狀硅鐵脈體,主要分布于氧化帶內,隱晶質的硅鐵物質呈網脈或角礫的膠結物產出,是金的主要載體之一;③煙灰色石英脈,產于氧化帶及原生帶內,呈脈狀、碎屑狀,可見少量明金,為金的主成礦期載體。硅化均與礦體關系密切,其中脈狀硅化對形成富礦體有重要意義。
(3)鉀化。鉀化主要發育于巖體旁側及其附近,在氧化帶內、原生帶內均有發現。鉀化以鉀長石化和絹云母化為主,與金礦(化)體有關。
4控礦因素及找礦標志
4.1控礦因素
(1)地層。礦區礦(化)帶產于中泥盆統薩吾爾山組1套島弧型海相火山—次火山巖中,該套火山巖為含金富鈉質建造,為金成礦提供了主要成礦物質來源。
(2)構造。礦區礦(化)帶均產于一定的斷裂構造內,礦區西部主要礦(化)帶受環狀—似環狀斷裂系統控制,礦區東部主要礦(化)帶受近EW向的闊爾真闊臘斷裂帶控制,構造兩側的蝕變巖為主要含礦層位,構造控礦作用極其明顯。
(3)巖漿巖。礦區侵入巖主要呈小巖株、巖枝成群成帶產出,大量的巖漿侵入為含礦熱液的運移提供了動力,也為礦床的形成提供了物質來源。礦區侵入巖與成礦關系密切,部分礦化體直接產于鉀長閃長巖中或邊部。
4.2找礦標志
(1)有利的賦礦地層。薩吾爾山組中性火山—次火山安山巖為1套含金富鈉質海相火山巖建造。
(2)多期次活動的復雜斷裂控礦系統。該區域近EW向斷裂當疊加有火山機構斷裂(環狀、錐狀、放射狀斷裂)系統時,明確找礦靶區,對于尋找熱液型金礦十分有利。
(3)發育的面型、線型熱液蝕變。黃鐵礦化、硅化、鉀化、褐鐵礦化等為1套淺成低溫蝕變,是該區的直接找礦標志。
(4)地球化學特征。區內與Au成礦有關的Au、Ag、As、Bi、S綜合地球化學異常明顯,特別是ZK9101鉆孔巖石地球化學異常顯示其具有深部找礦的間接指示意義。
5找礦方向
根據新疆阿爾泰金礦床的類型劃分,闊爾真闊臘金礦床為淺成低溫熱液型礦床。通過對該區礦床地質特征和鉆孔巖石地球化學特征的綜合分析,認為礦床位于區域上近EW向斷裂與火山機構斷裂(環狀、錐狀、放射狀斷裂)系統疊加處,對于尋找熱液型金礦較有利。特別是該礦床控礦構造(似環狀斷裂系統)的形成、發展、演化有其特殊性,具備追蹤-疊加-改造的主要特點。控礦斷裂具備韌性剪切帶特點,力學性質顯張性,由深部地質體上拱引起,賦礦十分有利。礦區西部深部已發現厚達數米的高品位礦體,綜合分析認為礦區西部找礦潛力較好。
參考文獻
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(收稿日期2015-10-19)
孫國成(1984—),男,助理工程師,300170 天津市河東區廣瑞西路67號。